[发明专利]一种环路热管结构及电子产品

说明书

本发明公开了一种环路热管结构及电子产品，环路热管结构包括封装壳和毛细芯；封装壳内有依次连通的蒸发腔、液体循环通道、冷凝通道和气体循环通道，毛细芯设于蒸发腔内，蒸发腔沿毛细芯厚度方向的第一内壁上设有第一微柱阵列；毛细芯夹设于第一微柱阵列与蒸发腔沿毛细芯厚度方向的第二内壁之间；蒸发腔至少具有第一分布区和第二分布区；第一微柱阵列包括若干微柱，且第一分布区内微柱的排布密度大于第二分布区内微柱的排布密度。电子产品包括上述环路热管结构。本发明可增大蒸发腔的换热表面积，还能形成额外的毛细力，增加第一分布区处的补液能力、防止第一分布区处的毛细芯因接触的高温芯片而出现干烧现象，提高了沸腾极限。

技术领域

本发明属于散热技术领域，尤其涉及一种超薄的环路热管结构及电子产品。

背景技术

随着微电子和微机加工技术的进步，电子器件的集成度和性能不断提高，尺寸却不断缩小，散热问题成为主要技术瓶颈之一。热管属于高效无源的超导热器件，其等效热导率超过10000W·m^-1·K^-1，远超现有材料的热导率，在电子器件散热方面得到广泛应用，并逐渐向微型化和超薄化发展。然而，环路热管微型化后，蒸发器内腔容积压缩，汽化空间减小，沸腾极限下降；此外，冷凝器工质侧流速和流通截面积减小，平均冷凝换热系数降低，在极受限的电子产品内部，冷凝极限降低，从而限制整个环路热管的传热极限。

发明内容

旨在克服上述现有技术中存在的至少之一处不足，本发明提供了一种环路热管结构及电子产品，至少可提高沸腾极限。

为解决上述现有技术中存在的问题，本发明实施例提供了一种环路热管结构，包括封装壳和毛细芯；所述封装壳内成型有依次连通的蒸发腔、气体循环通道、冷凝通道和液体循环通道，所述毛细芯设置于所述蒸发腔内，所述蒸发腔沿所述毛细芯厚度方向的第一内壁上设有第一微柱阵列；所述毛细芯夹设于所述第一微柱阵列与所述蒸发腔沿所述毛细芯厚度方向的第二内壁之间；

所述蒸发腔内至少具有第一分布区和第二分布区；所述第一微柱阵列包括若干微柱，且所述第一分布区内所述微柱的排布密度大于所述第二分布区内所述微柱的排布密度。

进一步，所述冷凝通道内设有第二微柱阵列；或/和，所述液体循环通道内设有第三微柱阵列。

进一步，所述环路热管结构的稳定运行条件为：

ΔP_cap≥ΔP_{flow-resistance}；

P_{flow-resistance}＝ΔP_v+ΔP_L+ΔP_cond+ΔP_w+ρ_Lghsinφ；

其中，ΔP_cap为毛细压头，P_{flow-resistance}为总流体阻力，ΔP_v为气体循环通道压降，ΔP_L为液体循环通道压降，ΔP_cond为冷凝通道压降，ΔP_w为液体在毛细芯内的压降，ρ_Lghsinφ为重力静压头，φ为环路热管结构与地面的夹角。

进一步，所述封装壳包括密封连接的底板和顶盖；所述顶盖上凹设有依次连通的蒸发槽、气体循环槽、冷凝槽和液体循环槽；所述蒸发槽、所述气体循环槽、所述冷凝槽和所述液体循环槽与所述底板围出所述蒸发腔、所述气体循环通道、所述冷凝通道和所述液体循环通道。

进一步，所述顶盖包括环形本体部、内圈边沿部和外圈边沿部；所述蒸发槽、所述液体循环槽、所述冷凝槽和所述气体循环槽成型于所述环形本体部上；

所述底板到所述环形本体部顶面之间的距离为恒定距离，所述底板的上表面与所述内圈边沿部的底面和所述外圈边沿部的下表面平齐且焊接或粘接。